OpenFOAM（Open Field Operation and Manipulation）是一个开源的计算流体动力学（CFD）软件包。它提供了各种模拟和建模工具，用于研究和解决复杂的流体流动问题。

OpenFOAM提供了一个强大的求解器库，可以用于模拟各种流体流动现象，如湍流、多相流、传热等。它采用有限体积方法，将物理域离散成小的体积单元，并解析守恒方程。OpenFOAM还提供了灵活的求解器设置和边界条件定义，使用户能够针对特定问题进行自定义模拟。

但是，在使用已有OpenFOAM求解器针对特定问题进行求解时，并不能保证求解算法一定适合该问题的解决，因此本文以投影法为例，简单介绍OpenFOAM求解器自定义编辑逻辑。

1.投影法求解原理

投影法是求解不可压缩N-S方程的常用方法之一，对于二维不可压缩N-S方程以及连续性方程如公式(1)。

 （1）

投影法原理可以分为以下三步，将时间推进分成三个子步，在中间步解出压力，最后推导出速度。首先需要确定时间离散格式，这里时间离散化采用显式欧拉格式，则离散方程如（2）所示。

（2）

将公式（2）拆分，引入速度中间量获得方程组（3）、（4）。

（3）

（4）

公式（3）通过显式欧拉格式得到速度中间量U*。公式（4）并不满足连续性方程，对两边求散度，得：

（5）

其中Ut+△t满足连续性方程：

（6）

化简得到Pt+△t：

（7）

最终回带公式（4），获得Ut+△t：

（8）

通过以上操作，可以获得下一时间步的速度、压力信息，进而不断迭代最终计算出结果。

2.创建自定义 OpenFOAM 求解器的一般步骤：

1 复制现有求解器：

在 OpenFOAM 中，通常会从一个现有的求解器开始。选择与想要解决的问题类型最接近的现有求解器，然后将其复制到一个新目录中，以便可以进行修改。本文将以icoFoam求解器作为模板，根据上述投影法公式对求解器相关文件进行修改。

以OpenFOAM-10为例，用户可以通过OpenFOAM-10/applications/solvers/incompressible/icoFoam路径找到OpenFOAM提供的icoFoam求解器文件。

2 修改求解器：

将icoFoam求解器文件夹复制到算例文件夹后，需要修改自定义求解器代码的目录。通常，可以将该目录放在 user 目录中，防止避免自定义求解器对系统自带的求解器操作的覆盖。本文对icoFoam/Make文件夹下files文件进行修改，将icoFoam求解器的名称修改为myicoFoam。

此处将第三行代码EXE = $(FOAM_USER_APPBIN)/myicoFoam末尾名称进行更换。

完成上述步骤后，进行修改求解器源代码文件：

打开icoFoam文件夹下icoFoam.C文件，对理论公式进行修改。

修改完成后，需打开同一文件夹下createFields.H文件，修改变量信息，以确保公式中变量规范。

3 编译自定义求解器：

确认无误后，即可使用 wmake 命令编译你的自定义求解器。在求解器目录终端中运行：wmake

3.使用自定义求解器进行运算

使用自定义求解器对算例进行运算之前，需要对算例进行调试，进行一些修改，以便计算进行。

本文以elbow为例进行运算。完成网格绘制、边界条件设定、求解迭代设置等内容后，即可在终端中使用myicoFoam求解器进行求解。

通过简单运算，可以获得基于投影法的速度、压力场结果。

4.小结

本文从基础理论出发，基于投影法对OpenFOAM中的icoFoam求解器进行修改，并完成elbow算例计算，得到的速度场、压力场精度较低但是符合仿真规律。文章仅作为入门指导，具体算例方法需要根据实际情况进行自定义修改，希望本文能够给您提供帮助。